Hai mai voluto essere un pilota? Sappi che un obiettivo senza un piano è solo un desiderio (le parole del grande classico Antoine de Saint-Exupery). Vale la pena notare che non era solo uno scrittore, ma anche un pilota professionista.
Assolutamente tutte le persone legate al cielo seguono corsi di aerodinamica. Questa è la scienza del movimento dell'aria (gas), che studia anche l'effetto di questo mezzo su oggetti snelli. Una delle sezioni dell'aerodinamica riguarda le caratteristiche del volo su velivoli supersonici. E qui lo studente vedrà la lettera M in tutto il suo splendore Cosa significa?
Riferimento molto breve
La lettera latina M nei libri di testo sull'aerodinamica non è altro che il numero di Mach. Denota il rapporto tra la velocità del flusso attorno a un oggetto (ad esempio un aereo) e la velocità locale del suono. Deve il suo nome in opere di aviazione allo scienziato austriaco Ernst Mach. In parole scientifiche sembra così:
M=v / a
Qui, v è la velocità del flusso in arrivo, a è la velocità locale del suono. Vale la pena notare che le fonti straniere usano la velocità dell'oggetto, in contrasto con la letteratura nazionale. Una persona che non incontra questo nelle attività professionali, molto probabilmente, avrà due domande. Qual è la velocità locale del suono? Perché abbiamo bisogno di un numero di Mach?
Pronti per il decollo
Cosa si intende con la parola suono? Prima di tutto, è un'onda. Dopotutto, la sorgente sonora crea disturbi nell'ambiente, che vengono trasmessi alle molecole d'aria e così via in una catena. Pertanto, con l'aumentare dell' altitudine, dove l'atmosfera è più rarefatta, l'onda sonora si propagherà a una velocità inferiore. Di conseguenza, è la velocità locale del suono che è presente nella formula del numero di Mach. Tutti i valori per altezze specifiche sono già stati calcolati (tabelle speciali) - devi solo sostituirli. La velocità del flusso in arrivo viene misurata utilizzando i ricevitori di pressione dell'aria (APS), installati su tutti gli aeromobili. Ora abbiamo tutti i dati, il che significa che possiamo facilmente calcolare il numero di Mach. Sorge una domanda giusta: "Perché non usare solo la velocità di volo?". Non dimenticare che voli con numeri M alti.
Tre, due, uno - andiamo
Il numero di Mach nell'aviazione (e non solo) gioca un ruolo enorme. Quasi tutti i piloti civili, militari e di space shuttle non possono farne a meno. Questo parametro è così importante!
Quando un aereo si muove nello spazio, le molecole d'aria intorno ad esso iniziano a "disturbare". Se la velocità dell'aeromobile è bassa (M<1, ~ 400 km/h, aereo subsonico), la densità ambientalel'ambiente rimane costante. Ma, all'aumentare dell'energia cinetica, parte di essa viene spesa per comprimere lo spazio aereo attorno all'aereo. Questo effetto di compressione dipende dalla forza con cui l'aereo agisce sulle molecole d'aria. Maggiore è la velocità dell'aria, più l'aria viene compressa.
A velocità transonica (~1190 km/h), piccole perturbazioni vengono trasmesse ad altre molecole intorno al velivolo (più facile da considerare la superficie alare), e ad un certo momento, quando ad un certo punto la velocità dell'aereo in arrivo il flusso si confronta con il suono della velocità locale (M=1, ovvero il flusso, l'aereo può volare a una velocità inferiore), si verifica un'onda d'urto. Pertanto, la differenza nel design dei caccia è così evidente: ali, coda e fusoliera, rispetto agli aerei subsonici.
Sugli aerei che volano con M<1, ma alle alte velocità (moderne navi passeggeri), questa situazione può verificarsi, solo il passaggio alla velocità transonica porterà a un'onda d'urto più forte, un aumento significativo della resistenza aerodinamica, una diminuzione sollevamento, perdita di controllo e ulteriore caduta.
Per tali aeromobili, i documenti delle operazioni di volo (AFM per nazionali, FCOM per esteri) indicano il numero di Mach critico. Questo è il valore più basso di M al quale il flusso in arrivo in qualsiasi parte dell'aeromobile raggiungerà la velocità del suono (Mcr). Questo è tutto il segreto!
A proposito, i passeggeri in volo di maggior successo dell'Unione Sovietica hanno viaggiato più velocementemoderno. Non mi credi?
Il nuovo è vecchio da tempo dimenticato
I vecchi sono più veloci dei giovani! E non è uno scherzo. Un vecchio aereo dimenticato da tutti una volta era l'ammiraglia dell'aviazione dell'URSS. Il suo nome era TU-144. Era (ed è tuttora) il primo aereo di linea commerciale supersonico per passeggeri al mondo, con una velocità massima di 2.500 km/h. Sebbene la carriera di volo del Tu-144 fosse breve, il suo destino era indissolubilmente legato al numero M.
Il secondo aereo simile è stato il Concorde franco-britannico. È interessante notare che hanno effettuato il primo volo con una differenza di soli due mesi. Una buona conoscenza dell'aerodinamica aiuterà i passeggeri commerciali a dimenticare i lunghi voli attraverso l'Atlantico. E i voli di aerei e veicoli spaziali continueranno a ispirare l'umanità verso nuove scoperte.
